2016 Fiscal Year Annual Research Report
サバクトビバッタの相変異に関与する遺伝子の探索と機能解析
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15J08228
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
管原 亮平 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門 昆虫制御研究領域, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2018-03-31
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| Keywords | サバクトビバッタ / 相変異 / トノサマバッタ / 体色制御 / ホルモン / RNAi / アルビノ / 地理的変異 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
群生相の体色発現に資すると考えられた複数の遺伝子の発現解析を実施した。調べたすべての遺伝子において、孤独相およびアルビノ変異体での発現レベルが極めて低く、群生相において高い発現を呈した。また、高発現する組織や発育ステージも特定できた。
さらに解析するために、エクジステロイドの影響の有無を調べる目的で、エクジステロイド合成に関わるハロウィーン遺伝子について解析した。すると先行研究とは異なる結果が得られた。先行研究は、ハロウィーン遺伝子の発現抑制はエクジステロイドのタイターを下げるが、発育スピードや形態的な異常は認められないとしていた。しかし同様の実験を行うと、幼虫の発育が著しく抑制され、抑制するタイミングに応じて早熟変態個体や幼虫と成虫の中間体が得られた。
次いで、群生相特有の体色を示さない、サバクトビバッタとトノサマバッタのアルビノ変異体について解析した。その結果、どちらの変異体系統においても、群生相の体色を制御するコラゾニンシグナリング経路に欠損が認められた。アルビノサバクトビバッタはコラゾニンレセプター配列の中間付近でナンセンス変異が挿入され、アルビノトノサマバッタはコラゾニン前駆体遺伝子の一部に欠損が生じ、フレームシフトによってコラゾニンが産生されていなかった。
最後に、RNAiを実施する過程で、トノサマバッタは地理的集団によって、RNAi感受性が異なることが分かった。日本の異なる島から採集した４つの集団の内、２集団はRNAiに対して感受性を示し、残り２集団は非感受性を示した。この違いは遺伝的な要因により生じていることが強く示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
バッタの相変異を制御する遺伝子が複数種明らかになり、その分子機構の解析が進んでいる。また、コラゾニンシグナル経路と他の体色制御経路とのクロストークも明らかになってきた。
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| Strategy for Future Research Activity |
コラゾニンシグナル経路の下流に位置する転写因子の全長配列を決定し、配列上のホモログが他の昆虫種にも存在するのか、存在すれば機能的なホモログであるのか検証する。また、バッタの体色に影響を与えるのはコラゾニン以外に、温度、幼若ホルモン、背景色などが知られており、これらの要素が関わる制御機構とコラゾニンのクロストークを検証する。
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Research Products
(6 results)
